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Pebax/a-MoS2/MIP-202混合基质膜的制备及CO2分离性能

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为了获得高性能的CO2/N2分离膜,把空气中氧刻蚀的二硫化钼(a-MoS2)和金属有机框架材料MIP-202通过机械力化学反应制备的双功能填料作为分散相,聚醚嵌段酰胺(Pebax-1657)作为连续相,采用溶液浇铸法制备了Pebax/a-MoS2/MIP-202混合基质膜.采用FT-IR表征了填料的化学结构,借助ATR-FTIR、SEM、TG和力学性能测试表征了混合基质膜的化学结构、微观形貌结构、热稳定性和物理力学性能.研究了水含量、双功能填料配比、含量、膜两侧压差和操作温度对膜气体分离性能的影响,并考察了模拟烟道气(CO2/N2体积比15/85)条件下混合基质膜的长时间运行稳定性.结果表明:在温度为25℃、膜两侧压差为0.1 MPa的操作条件下,a-MoS2与MIP-202质量比为5:5和双功能填料含量为6％(质量)时,膜的气体分离性能达到最优,CO2渗透性和CO2/N2选择性分别为380 Barrer和124.7,超过了2019年McKeown等提出的上限值.连续测试360 h后,混合基质膜的性能没有明显降低,其平均CO2渗透性和CO2/N2选择性分别为358 Barrer和120.1.这主要是由于a-MoS2和MIP-202协同提高了膜的气体分离性能.
Preparation of Pebax/a-MoS2/MIP-202 mixed matrix membranes for CO2 separation

靳卓、王永洪、张新儒、白雪、李晋平

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太原理工大学化学工程与技术学院,山西太原030024

气体能源高效清洁利用山西省重点实验室,山西太原030024

混合基质膜 二硫化钼 MIP-202 协同效应 CO2分离

220782162021-056,2020-02720210302123196

2022

10.11949/0438-1157.20220628

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(10)
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